JPS6143865B2 - - Google Patents

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JPS6143865B2
JPS6143865B2 JP1167878A JP1167878A JPS6143865B2 JP S6143865 B2 JPS6143865 B2 JP S6143865B2 JP 1167878 A JP1167878 A JP 1167878A JP 1167878 A JP1167878 A JP 1167878A JP S6143865 B2 JPS6143865 B2 JP S6143865B2
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JP
Japan
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gate
film
source
mos
substrate
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JP1167878A
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Japanese (ja)
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Kazuya Kikuchi
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はMOS型半導体装置(MOSIC)に関
し、MOSICにおけるMOSトランジスタ(以下
MOS−Trと称す)において、特にチヤネル長の
短いMOS−Trにおいて生じるソース・ドレイン
間のパンチスル−現象を防止し、且つ相互コンダ
クタンスgmの大きい素子構造を提供するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a MOS type semiconductor device (MOSIC), and relates to a MOS transistor (hereinafter referred to as
The present invention provides an element structure that prevents the punch-through phenomenon between the source and drain that occurs in a MOS-Tr (hereinafter referred to as a MOS-Tr) having a short channel length, and has a large mutual conductance gm.

MOS−Trのパンチスル−現象を防止する素子
構造として第1図に示す構造が特開昭50−8483号
にて提案されている。第1図のMOS−Trは半導
体基板(以下Si基板と称す)1、ゲート酸化膜
(以下ゲートSiO2膜と称す)2、ソース領域3、
ドレイン領域4、フールドSiO2膜5、ポリシリ
コンゲート膜6、ゲート電極7、ソース電極8、
ドレイン電極9の構造から成り立つている。そし
て、Si基板1中にドレイン領域4の電圧により生
じるドレイン空乏層10が形成され、11はこの
構造におけるチヤネルを示す。
As an element structure for preventing the punch-through phenomenon of MOS-Tr, the structure shown in FIG. 1 has been proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 8483/1983. The MOS-Tr in FIG. 1 includes a semiconductor substrate (hereinafter referred to as Si substrate) 1, a gate oxide film (hereinafter referred to as gate SiO 2 film) 2, a source region 3,
drain region 4, field SiO 2 film 5, polysilicon gate film 6, gate electrode 7, source electrode 8,
It consists of the structure of the drain electrode 9. A drain depletion layer 10 is formed in the Si substrate 1 due to the voltage applied to the drain region 4, and 11 indicates a channel in this structure.

上記構造はゲートSiO2膜2に接する面をドレ
イン領域4より深くSi基板1中に埋没せしめ、し
かもチヤネル部分の半導体表面11をソース・ド
レイン方向に屈曲せしめることによつてドレイン
空乏層10の拡がりの方向を基板方向に向け、パ
ンチスル−耐圧を高くするようにしていた。
The above structure allows the drain depletion layer 10 to expand by burying the surface in contact with the gate SiO 2 film 2 deeper into the Si substrate 1 than the drain region 4, and by bending the semiconductor surface 11 in the channel portion in the source/drain direction. The direction of the film was oriented toward the substrate to increase the punch-through voltage.

しかし、上記構造では、次のような問題点があ
る。
However, the above structure has the following problems.

第1に、ソース・ドレイン領域の不純物濃度が
高い場合、ゲースSiO2膜2の接する面を十分深
くSi基板1中に埋没して、ソース・ドレイン領域
3,4の下面とゲートSiO2膜2の下面の深さの
差を大きくしなければ、パンチスル−耐圧を高く
することは困難である。なぜならば、ソース・ド
レインの不純物濃度が高いため、ドレイン空乏層
10はドレイン領域内には拡がらず、基板方向の
みに拡がり、ゲートSiO2膜2の下面がソース・
ドレイン領域の下面よりあまり深くなければ、す
ぐにパンチスル−を起してしまう。
First, when the impurity concentration in the source/drain regions is high, the contacting surface of the gate SiO 2 film 2 is buried sufficiently deep into the Si substrate 1 to separate the bottom surface of the source/drain regions 3 and 4 and the gate SiO 2 film 2. It is difficult to increase the punch-through pressure without increasing the difference in the depth of the lower surface. This is because the impurity concentration of the source and drain is high, so the drain depletion layer 10 does not extend into the drain region, but only in the direction of the substrate, and the lower surface of the gate SiO 2 film 2 becomes the source and drain region.
If the depth is not too deep below the bottom surface of the drain region, punch-through will occur immediately.

第2に、ソース・ドレイン領域3,4の下面よ
り深くゲートSiO2膜の下面をSi基板中に埋没しな
ければならないため、例えば、1μm以上深くSi
基板1中に埋没する必要がある場合、一定のゲー
ト幅を持つて1μ以上もSi基板の一部を除去する
ことはきわめて困難である。
Second, since the bottom surface of the gate SiO 2 film must be buried deeper into the Si substrate than the bottom surfaces of the source/drain regions 3 and 4, the Si
If it is necessary to bury the Si substrate in the substrate 1, it is extremely difficult to remove a portion of the Si substrate with a gate width of 1 μ or more.

第3に、チヤネル且つが屈曲しているため、再
現性のある良好な特性を得ることはきわめて困難
である。
Third, because the channels are bent, it is extremely difficult to obtain good reproducible characteristics.

したがつて、本発明の目的は、上記の問題点を
解決したパンチスル−耐圧の高い、良好な特性を
有する素子構造を提供することにある。すなわ
ち、本発明は第1図に示されるMOS−Trの欠点
を完全に除去するもので、以下本発明にかかる
MOS−Trの構造の特徴を第2図,第3図,第4
図により詳しく説明する。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an element structure which solves the above-mentioned problems and has a high punch-through voltage and good characteristics. That is, the present invention completely eliminates the drawbacks of the MOS-Tr shown in FIG.
The characteristics of the MOS-Tr structure are shown in Figures 2, 3, and 4.
This will be explained in detail with reference to the drawings.

第2図に示すように、Si基板20、ゲートSiO2
膜21、ソース領域22、ドレイン領域23、外
方拡散した低濃度ソース領域24、外方拡散した
低濃度ドレイン領域25、ゲート電極26、金属
電極27,28,29、フイールドSiO2膜3
0、CVD−SiO2膜31から成り立つている。こ
の構造によればゲート部の下に位置するソース・
ドレイン領域24,25の不純物濃はソース・ド
レイン領域22,23の表面に比べてはるかに低
濃度になつている。
As shown in FIG. 2, a Si substrate 20, a gate SiO 2
Film 21, source region 22, drain region 23, out-diffused low concentration source region 24, out-diffused low concentration drain region 25, gate electrode 26, metal electrodes 27, 28, 29, field SiO 2 film 3
0, CVD-SiO 2 film 31. According to this structure, the source located below the gate part
The impurity concentration of the drain regions 24 and 25 is much lower than that of the surfaces of the source/drain regions 22 and 23.

これは第3図に示すように、ソース・ドレイン
領域24,25の不純物濃度分布をとれば、表面
の不純物濃度がもつとも高く、表面から内部に向
かうにしたがつて不純物のしみ込み方が少なく、
したがつて、不純物濃度もだんだん低くなつてい
る。このような不純物濃度分布も持つソース・ド
レイン領域において、例えば、埋設したゲート
SiO2膜21下面のドレイン領域25の位置をA
とした場合、その位置のドレイン領域25の不純
物濃度cはドレイン領域25の表面濃度bよりか
なり低い。この関係はソース側も同様である。し
かも、SiO2膜21に接するソース・ドレイン領
域24,25は後述するごとく外方拡散されて濃
度が低くなつており、Aから矢印x方向への濃度
をみると、第4図に示すよにAの位置の不純物濃
度cはその同じ深さにおける外方拡散されていな
いソース・ドレイン領域22,24の不純物濃度
dよりさらに低い。これは、ゲートSiO2膜21
に接する外方拡散されたソース・ドレイン領域2
4,25の他の位置においても同じようになる。
なお、第4図のeは外方拡散した部分を示す。
This is because, as shown in FIG. 3, if we take the impurity concentration distribution of the source/drain regions 24 and 25, the impurity concentration at the surface is high, and as we go from the surface to the inside, the impurity penetration becomes smaller.
Therefore, the impurity concentration is gradually decreasing. In a source/drain region that also has such an impurity concentration distribution, for example, a buried gate
The position of the drain region 25 on the bottom surface of the SiO 2 film 21 is
In this case, the impurity concentration c of the drain region 25 at that position is considerably lower than the surface concentration b of the drain region 25. This relationship is the same on the source side. Moreover, the source/drain regions 24 and 25 in contact with the SiO 2 film 21 are outwardly diffused and have a low concentration as described later, and when looking at the concentration in the direction of arrow x from A, as shown in FIG. The impurity concentration c at the position A is lower than the impurity concentration d of the source/drain regions 22 and 24 which are not outdiffused at the same depth. This is the gate SiO 2 film 21
Outdiffused source/drain region 2 in contact with
The same thing happens at other positions 4 and 25.
Note that e in FIG. 4 indicates the outwardly diffused portion.

このように、ゲート部の下面からゲート部の側
面に沿つて位置するドレイン領域25の不純物濃
度を他のドレイン領域23の不純物濃度より低く
することによつて、第2図に示すように、チヤネ
ル部に近いドレイン空乏層32の拡がり方向を基
板方向のみならずドレイン領域25内に向けるこ
とができるためパンチスル−耐圧が高く、且つ、
チヤネル長に短いMOS−Trを実現することがで
きた。
In this way, by making the impurity concentration of the drain region 25 located from the bottom surface of the gate part to the side surface of the gate part lower than that of the other drain regions 23, a channel can be formed as shown in FIG. Since the expansion direction of the drain depletion layer 32 near the region can be directed not only toward the substrate but also into the drain region 25, the punch-through breakdown voltage is high, and
We were able to realize a MOS-Tr with a short channel length.

次に本発明の構造を得るための一製造方法を第
5図により説明する。
Next, one manufacturing method for obtaining the structure of the present invention will be explained with reference to FIG.

本発明をAゲートMOS−Trに用いた実施例
およびその製造方法を第5図にしたがつて詳しく
説明する。
An embodiment in which the present invention is applied to an A-gate MOS-Tr and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to FIG.

N形またはP形のSi基板20上にCVD法によ
りSi3N4膜41を1000Å〜3000Å程度設け、さら
にSi3N4膜41上に感光性樹脂膜42を塗布して
光蝕刻法によりゲート部を含むソース・ドレイン
領域上の感光性樹脂膜42を残存させて他の領域
の感光性樹脂膜42を除去する(第5図a)。
A Si 3 N 4 film 41 with a thickness of about 1000 Å to 3000 Å is formed on an N-type or P-type Si substrate 20 by the CVD method, and a photosensitive resin film 42 is further applied on the Si 3 N 4 film 41, and a gate is formed by photoetching. The photosensitive resin film 42 in other regions is removed, leaving the photosensitive resin film 42 on the source/drain regions including the upper part (FIG. 5a).

その後、感光性樹脂膜42をマスクとしてCF4
プラズマ雰囲気中でゲート部を含むソース・ドレ
イン領域上以外のSi3N4膜41を除去し、さらに
Si基板20を所望の深さ例えば3000Å〜4000Å程
度を除去し、O2プラズマ雰囲に変えて感光性樹
脂膜42を除去すると第5図bの構造が得られ
る。または、感光性樹脂膜42をマスクとしてゲ
ート部を含むソース・ドレイン領域上以外の
Si3N4膜41を除去し、感光性樹脂膜42を除去
した後、Si3N4膜41をマスクとしてSi基板20
の一部を弗化水素酸(以下HFと称す)系のエツ
チ液でエツチングしてもよい。
After that, using the photosensitive resin film 42 as a mask, CF 4
In a plasma atmosphere, the Si 3 N 4 film 41 other than on the source/drain region including the gate portion is removed, and then
When the Si substrate 20 is removed to a desired depth, for example, about 3000 Å to 4000 Å, and the photosensitive resin film 42 is removed in an O 2 plasma atmosphere, the structure shown in FIG. 5B is obtained. Alternatively, using the photosensitive resin film 42 as a mask, it is possible to
After removing the Si 3 N 4 film 41 and removing the photosensitive resin film 42, the Si substrate 20 is removed using the Si 3 N 4 film 41 as a mask.
A portion of the film may be etched with a hydrofluoric acid (hereinafter referred to as HF) based etchant.

次いでSi基板20を酸化雰囲気中で加熱して
6000Å〜8000Å程度選択酸化すれば第5図cの如
くSi3N4膜41下のSi基板20の表面と同一平面
をなすSiO2膜30を形成することができる。
Next, the Si substrate 20 is heated in an oxidizing atmosphere.
By performing selective oxidation to a depth of about 6000 Å to 8000 Å, it is possible to form a SiO 2 film 30 that is flush with the surface of the Si substrate 20 under the Si 3 N 4 film 41, as shown in FIG. 5c.

次いで感光性樹脂膜44を塗布し、光饉刻法に
よつてゲート部上の感光性樹脂膜44のみ残存さ
せて他の感光性樹脂膜を除去し、感光性樹脂膜4
とSiO2膜30をマスクとしてCF4プラズマ雰囲気
中でソース・ドレイン領域上のSi3N4膜41を除
去する(第5図d)。そして、感光性樹脂膜44
をO2プラズマ雰囲気中あるいは熱硫酸によつて
除去し、Si3N4膜41とSiO2膜30をマスクとし
てSi基板20にこれと異なる導電形式を有するP
形またはN形の不純物を拡散してソース領域22
およびドレイン領域23を形成した(拡散深さは
5000Å程度とする)後、酸素雰囲気中で加熱して
1000Å〜2000Å程度選択酸化すればSiO2膜47
をソース領域22、ドレイン領域23上に形成で
きる(第5図e)。
Next, a photosensitive resin film 44 is applied, and only the photosensitive resin film 44 on the gate portion is left by a photoengraving method, and the other photosensitive resin films are removed.
Then, using the SiO 2 film 30 as a mask, the Si 3 N 4 film 41 on the source/drain regions is removed in a CF 4 plasma atmosphere (FIG. 5d). Then, the photosensitive resin film 44
is removed in an O 2 plasma atmosphere or with hot sulfuric acid, and using the Si 3 N 4 film 41 and the SiO 2 film 30 as masks, a P film having a conductivity type different from this is applied to the Si substrate 20.
source region 22 by diffusing type or N type impurities.
and drain region 23 was formed (diffusion depth was
(approximately 5000Å), then heated in an oxygen atmosphere.
Selective oxidation of about 1000 Å to 2000 Å forms a SiO 2 film 47
can be formed on the source region 22 and drain region 23 (FIG. 5e).

次いでSi3N4膜41をリン酸によるウエイトエ
ツチ法あるいはCF4プラズマ法により除去し、ゲ
ート部を形成するために、SiO2膜47をマスク
としてCF4、プラズマ法によりSi基板20に例え
ば深さ6000Å程度の凹部48を穿孔形成し(第5
図f)、真空中もしくは不活性ガス中で高温加熱
してソース・ドレイン領域の凹部内面のSi基板表
面の不純物を外方拡散しながら拡散深さを深くし
た後、熱酸化法により500Å〜2000Å程度のゲー
トSiO2膜11を凹部48内に形成する(第5図
g)。すなわち、この工程により凹部48の内面
の不純物は外方向拡散(アウトデイフユージヨ
ン)により減少し、低濃度のソース・ドレイン領
域24,25を形成することができる。
Next, the Si 3 N 4 film 41 is removed by a weight etching method using phosphoric acid or a CF 4 plasma method, and the Si substrate 20 is etched, for example, deeply into the Si substrate 20 by a CF 4 plasma method using the SiO 2 film 47 as a mask to form a gate portion. A recess 48 with a diameter of about 6000 Å is formed (fifth
Figure f), the impurities on the Si substrate surface on the inner surface of the recess in the source/drain region are outwardly diffused by heating at high temperature in vacuum or inert gas, and the diffusion depth is increased to 500 Å to 2000 Å by thermal oxidation. A gate SiO 2 film 11 of about 100 mL is formed in the recess 48 (FIG. 5g). That is, through this step, the impurities on the inner surface of the recess 48 are reduced by outward diffusion, and the low concentration source/drain regions 24 and 25 can be formed.

次いで、ゲートSiO2膜21内に、SiO2膜47
の厚さを除いた深さと同等程度の厚さを有するA
膜50をスパツタ法あるいは抵抗加熱法あるい
は電子ビーム法により被着形成すれば、凹部48
内にも、第2図hの如くAゲート層26が埋設
される。さらに感光性樹脂膜52を2μm程度塗
布すればAゲート層26上には約2.6μm程度
の感光性樹脂膜が形成され、感光性樹脂膜52は
ほぼ平坦な表面を得ることができ(第5図h)、
A膜50上の感光性樹脂膜52の厚さ約2μm
だけO2プラズマ法によつて全面除去するか、あ
るいは光蝕刻法によつて前記厚さ分約2μmだけ
露光・現像すれば第5図iの如くAゲート層2
6上にのみ感光性樹脂膜52を約0.6μm程度残
存させることができる。
Next, a SiO 2 film 47 is formed in the gate SiO 2 film 21.
A having a thickness equivalent to the depth excluding the thickness of
If the film 50 is deposited by a sputtering method, a resistance heating method, or an electron beam method, the recesses 48
The A gate layer 26 is also buried therein as shown in FIG. 2h. Furthermore, if the photosensitive resin film 52 is applied to a thickness of about 2 μm, a photosensitive resin film of about 2.6 μm will be formed on the A gate layer 26, and the photosensitive resin film 52 can have a substantially flat surface (5th Figure h),
The thickness of the photosensitive resin film 52 on the A film 50 is approximately 2 μm.
The A gate layer 2 can be completely removed by O 2 plasma method, or exposed and developed by photoetching to a thickness of about 2 μm, as shown in FIG. 5i.
It is possible to leave the photosensitive resin film 52 of about 0.6 μm only on the photosensitive resin film 6.

その後リン酸系の溶液でA膜50を除去し、
さらにHF系の溶液でSiO2膜47を除去した後、
Aゲート層26上の感光性樹脂膜52をO2
ラズマ法によつて除去すれば第5図jの構造が得
られる。次にCVD法により8000Å程度のSiO2
31を形成し(第5図k)、ソース領域22、ド
レイン領域23、Aゲート層26の電極窓およ
び電極配線に相等する部分のSiO2膜31を光蝕
刻法により透孔54,55,56を穿孔する(第
5図l)。
After that, the A film 50 is removed with a phosphoric acid solution,
Furthermore, after removing the SiO 2 film 47 with an HF solution,
If the photosensitive resin film 52 on the A-gate layer 26 is removed by O 2 plasma method, the structure shown in FIG. 5j is obtained. Next, a SiO 2 film 31 with a thickness of about 8000 Å is formed by the CVD method (Fig. 5k), and the SiO 2 film 31 in the portions corresponding to the electrode windows and electrode wiring of the source region 22, drain region 23, and A gate layer 26 is Through holes 54, 55, and 56 are bored by photoetching (FIG. 5l).

その後スパツタ法あるいは抵抗加熱法あるいは
電子ビーム法によりSiO2膜31の厚さと同等程
度の膜厚を有するA膜57を蒸着し、さらに感
光性樹脂膜58を2μm程度塗布して、前記A
ゲート層26を形成した方法と同様に光蝕刻法あ
るいはO2プラズマ法によつて各電極配線上にの
み感光性樹脂膜58を残存させる(第5図m)。
そして露出されているA膜57を除去し、感光
性樹脂膜58を除去するソース電極27、ドレイ
ン電極28、ゲート電極29が形成されて最終構
造の第5図nのAゲートMOS−Trが得られ
る。
Thereafter, an A film 57 having a thickness similar to that of the SiO 2 film 31 is deposited by a sputtering method, a resistance heating method, or an electron beam method, and a photosensitive resin film 58 is further applied to a thickness of about 2 μm.
A photosensitive resin film 58 is left only on each electrode wiring by photolithography or O 2 plasma method, similar to the method used to form the gate layer 26 (FIG. 5m).
Then, the exposed A film 57 is removed, the photosensitive resin film 58 is removed, the source electrode 27, the drain electrode 28, and the gate electrode 29 are formed, and the final structure of the A gate MOS-Tr shown in FIG. 5n is obtained. It will be done.

この第5図の方法によれば、フイールド部およ
びゲート部がSi基板内に埋されており、且つ、ソ
ースおよびドレイン領域の形成されている前Si基
板の表面と前記フイールド部およびゲート部の表
面が同一平面を有するMOS−Trを得ることがで
きる。したがつて、電極形成時における感光性樹
脂膜の断線やマスク像のボケがなくなり、高い解
像度を得ることができ、且つ、電極配線の断線が
なくなるため、高密度構造のMOS−Trを得るこ
とができる。そして、第5図ではAゲート
MOS−Trにおいて、セルフアライン法によつて
ゲート部を形成することができるため、マスク合
せが不必要となり、高密度化が可能である。
According to the method shown in FIG. 5, the field portion and the gate portion are buried in the Si substrate, and the surface of the previous Si substrate where the source and drain regions are formed and the surface of the field portion and the gate portion are buried. It is possible to obtain a MOS-Tr having the same plane. Therefore, disconnection of the photosensitive resin film and blurring of the mask image during electrode formation are eliminated, high resolution can be obtained, and since disconnection of the electrode wiring is eliminated, a MOS-Tr with a high-density structure can be obtained. I can do it. And in Figure 5, A gate
In a MOS-Tr, since the gate portion can be formed by a self-alignment method, mask alignment is unnecessary and high density is possible.

以上の方法はAゲートMOS−Trを作成した
例であるが、Aゲートの代わりにシリコンゲー
トを形成し、シリコンゲートMOS−Trを作成す
ることもできる。この場合は第5図gののち、
CVD法により多結晶シリコン膜を形成し、A
ゲート26の代わりにシリコンゲートを埋込むこ
とができる。こうしたのち、SiO2膜47をマス
クとして、埋込まれたシリコンゲートにソース・
ドレインの不純物の導電形式に関係なく所望のN
形,P形の不純物を拡散して導電性を付与するこ
とができる。
Although the above method is an example of creating an A-gate MOS-Tr, it is also possible to create a silicon gate MOS-Tr by forming a silicon gate instead of the A-gate. In this case, after Figure 5g,
A polycrystalline silicon film is formed by CVD method, and A
A silicon gate can be embedded instead of gate 26. After this, using the SiO 2 film 47 as a mask, the source and
desired N regardless of the conductivity type of the drain impurity.
Conductivity can be imparted by diffusing type and P type impurities.

以上の方法で作成されたシリコンゲートMOS
−Trではシリコンゲートに不純物を選択的に拡
散できる。例えばPチヤンネルシリコンゲート
MOS−TrにおいてシリコンゲートにP形の不純
物を拡散するよりもN形の不純物を拡散する方が
不純物のSi基板への突き抜けを少なくできる。ま
た、N形の不純物を拡散したシリコンゲートより
もP形の不純物を拡散したシリコンゲートの方が
仕事関数差ΦMSが大きいため、例えばデエプレツ
シヨン形のNチヤンネルシリコンゲートMOS−
TrにおいてシリコンゲートにP形の不純物を拡
散することによつてVrを上げることができ、そ
れによつてエンハンスメント形のnチヤンネルシ
リコンゲートMOS−Trにすることができる。
Silicon gate MOS created using the above method
-Tr allows selective diffusion of impurities into the silicon gate. For example, P channel silicon gate
In a MOS-Tr, penetration of the impurity into the Si substrate can be reduced more by diffusing N-type impurities than by diffusing P-type impurities into the silicon gate. In addition, since the work function difference Φ MS of a silicon gate with P-type impurities diffused is larger than that of a silicon gate with N-type impurities diffused, for example, a depletion type N-channel silicon gate MOS-
By diffusing P-type impurities into the silicon gate in the transistor, V r can be increased, thereby making it possible to form an enhancement type n-channel silicon gate MOS-Tr.

以上のように、本発明にかかるMOSトランジ
スタはゲート部の下に位置するソース・ドレイン
領域の不純物濃度の他のソース・ドレイン領域の
不純物濃度より低くすることによつてチヤネル部
に近い部分の空乏層が基板方向のみならず、ソー
ス・ドレイン領域内に拡がるためパンチスル−耐
圧を高くすることができ、且つ、チヤネル長を短
くすることができた。したがつて相互コンダクタ
ンスgmを大きくすることができ、スイツチング
特性、周波数特性の良好なMOS−Trを得ること
ができた。
As described above, in the MOS transistor according to the present invention, by making the impurity concentration of the source/drain region located below the gate part lower than the impurity concentration of other source/drain regions, depletion of the part near the channel part is reduced. Since the layer extends not only toward the substrate but also into the source/drain regions, the punch-through breakdown voltage can be increased and the channel length can be shortened. Therefore, it was possible to increase the mutual conductance gm and obtain a MOS-Tr with good switching characteristics and frequency characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の埋込みゲートMOS−Trの構造
断面図、第2図は本発明の一実施例にかかる
MOS−Trの構造断面図、第3図,第4図は第2
図のMOS−TrのSi基板中のソース・ドレイン領
域の不純物濃度分布を示す図、第5図はa〜nは
本発明にかかるMOS−Trの製造方法の一例の工
程断面図である。 20……Si基板、21……ゲートSiO2膜、2
2,23……ソース・ドレイン領域、24,25
……低濃度ソース・ドレイン領域、26……ゲー
ト電極、27,28,29……ゲート電極、30
……フイールドSiO2膜、48……凹部。
Figure 1 is a structural cross-sectional view of a conventional buried gate MOS-Tr, and Figure 2 is an embodiment of the present invention.
Structure cross-sectional diagram of MOS-Tr, Figures 3 and 4 are as shown in Figure 2.
FIG. 5 is a diagram showing the impurity concentration distribution of the source/drain region in the Si substrate of the MOS-Tr shown in FIG. 20...Si substrate, 21...gate SiO 2 film, 2
2, 23...source/drain region, 24, 25
...Low concentration source/drain region, 26... Gate electrode, 27, 28, 29... Gate electrode, 30
...Field SiO 2 film, 48 ... recess.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ゲート絶縁層を介して一方導電型半導体基板
主面に埋没されたゲート領域と、該ゲート領域の
両側の上記基板内に上記ゲート絶縁膜の下面より
深く形成された他方導電形のソース・ドレイン領
域とを備え、該ソース・ドレイン領域において上
記ゲート絶縁層直下に位置する領域がその他の領
域よりも低不純物濃度であることを特徴とする
MOS型半導体装置。 2 ゲート電極領域の表面とソース・ドレイン領
域の表面が同一平面を形成していることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のMOS型半導体
装置。 3 ゲート電極がA電極よりなることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のMOS型半導体
装置。
[Scope of Claims] 1. A gate region buried in the main surface of one conductivity type semiconductor substrate via a gate insulating layer, and the other gate region formed deeper than the lower surface of the gate insulating film in the substrate on both sides of the gate region. conductive type source/drain regions, and in the source/drain regions, a region located directly under the gate insulating layer has a lower impurity concentration than other regions.
MOS type semiconductor device. 2. The MOS type semiconductor device according to claim 1, wherein the surface of the gate electrode region and the surface of the source/drain region form the same plane. 3. The MOS semiconductor device according to claim 1, wherein the gate electrode is an A electrode.
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